CN105622341A - 无水酒精连续生产设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无水酒精连续生产设备，包括进料泵、酶解罐、发酵罐、精馏罐、过热器、吸附器和热交换器，它们依次连接；所述酶解罐的底部设有蒸汽进口管A,酶解罐的底部设有与发酵罐连接的U型导管，发酵罐的顶部还设有加料口，发酵罐底部通过导管与精馏罐的连接，精馏罐的底部还设有蒸汽进口管B,所述精馏罐的顶部设有与过热器连通的导汽管A,过热器通过导汽管B与吸附器连接，吸附器的顶部设有与热交换器连接的导汽管D,热交换器的下方设有冷凝器A,冷凝器A的底部连接有无水酒精回收罐。本发明设备能将发酵后的粗酒精直接进行精馏和脱水，实现无水酒精的连续生产，操作简单、提高工作效率，还具有能耗低、成本低、结构简单、酒精纯度高等优点。

Description

无水酒精连续生产设备
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，具体是涉及一种无水酒精连续生产设备。
背景技术
无水酒精是指指浓度大于99％(质量)的酒精，又称为无水乙醇，是一种基础化工原料。在化工、医药、农药、染料、油墨、粘合剂、油漆、香料、化妆品、洗涤剂、橡胶等行业得到广泛莹莹。近年来，随着世界上能源危机和使用日趋紧张，无水酒精的需求迅速增长，无水酒精在国外最大的消费市场是用作燃料，特别是汽车燃料。
一般制得的工业酒精最高浓度为95％。为获得无水酒精，可用下列三种方法进一步脱水：①用生石灰处理工业酒精，使水转变成不溶解的氢氧化钙，然后蒸出酒精，再用金属钠干燥，这是最老的方法。‚三元共费蒸馏法，即在蒸馏时加入第三种物质，如苯、环己烷或其他溶剂，使混合物产生恒沸。该方法得到的产品会含有大量的残余溶剂，影响产品的质量，而且增加了溶剂和能源的消耗。ƒ用吸附剂处理工业酒精，常用的吸附剂有石灰、活性炭、离子交换树脂、分子筛、硅胶等，目前最为常用的分子筛脱水法节能效果好，以分子筛脱水是生产无水酒精最常用的方法。
现有的无水酒精生产设备中存在耗能大、生产效率低、污染大、冷却水用量大、酒精产品浓度低等问题，因此，在无水酒精生产过程中减少能量消耗和提高设备的利用率对降低生产成本十分重要。
发明内容
本发明针对现有无水酒精生产存在的问题，提供一种能耗低、生产效率高、产品纯度高、生产成本低的无水酒精连续生产设备。
为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现：
一种无水酒精连续生产设备，包括进料泵、酶解罐、发酵罐、精馏罐、过热器、吸附器和热交换器，它们依次连接；所述酶解罐的底部设有蒸汽进口管A,所述酶解罐和发酵罐的底端分别设有搅拌器，搅拌器的上方还设有搅拌棒,搅拌棒分别设在酶解罐和发酵罐的中下段，酶解罐的底部设有与发酵罐连接的U型导管，发酵罐的顶部还设有加料口，发酵罐底部通过导管与精馏罐的连接，精馏罐的底部还设有蒸汽进口管B,所述精馏罐的顶部设有与过热器连通的导汽管A,过热器通过导汽管B与吸附器连接，吸附器的顶部设有与热交换器连接的导汽管D,热交换器的下方设有冷凝器A,冷凝器A的底部连接有无水酒精回收罐；所述吸附器的底部还设有导汽管C，吸附器通过与冷凝器B连接，冷凝器B的下方连接有真空缓冲罐，真空缓冲罐还通过导管与真空泵连接，真空缓冲罐的下方连接有淡酒回收罐。
优选地，以上所述酶解罐的上方还设有热回流管A,发酵罐的顶部设有与精馏罐连接的热回流管B。
优选地，以上所述换热器的顶部还设有与精馏罐连接的热回流管C。
优选地，所述吸附器6的顶部还设有蒸汽进口管C。
优选地，以上所述酶解罐和发酵罐的内部还设有温度计和pH计。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明设备能将发酵后的粗酒精直接进行精馏和脱水，实现无水酒精的连续生产，操作简单、提高了工作效率，本设备还具有能耗低、生产效率高、生产成本低、结构简单等优点，生产的无水酒精质量浓度大于99.5%。
2、本发明设备设置有精馏罐，在淡酒蒸汽进入酒精脱水塔之前，在精馏罐中进行精馏使其酒精浓度大大提高，解决了将淡酒蒸汽直接应用于分子筛吸附脱水，其脱水效率将非常低，导致脱附成本直线上升的技术问题。
3、本发明设备设有多根热回流管，能将热能充分的回收利用，降低了能耗，进而降低酒精的生产成本，有效克服了现有设备耗能大、成本高的问题。
4、本发明设备中设有真空系统，仅采用抽真空方式即可完成分子筛的再生利用，无需在分子筛再生时对分子筛进行加热，节省了能源，同时还可回收剩余的淡酒，提高了经济效益。
5、本发明在酶解罐的底部设有U型导管，避免了管道阻塞的问题，而大大提高了酶解效率和发酵效率。
6、本发明设备在吸附器后还设有热交换器，热交换器剩余的热量可供精馏罐使用，节约了能源和减少冷凝水的用量。
附图说明
图1为本发明无水酒精连续生产设备的结构示意图。
附图标识中：1-进料泵，2-酶解罐，3-发酵罐，4精馏罐，5-过热器，6-吸附器，7-热交换器，8-冷凝器A，9-无水乙醇回收罐，10-冷凝器B,11-真空缓冲罐，12-真空泵，13-淡酒回收罐，14-热回流管A,15-蒸汽进口管A,16-搅拌器，17-搅拌棒，18-U型导管，19-热回流管B,20-进料口，21-热回流管C,22-导汽管A,23-蒸汽进口管B,24-导汽管B,25-蒸汽进口管C,26-导汽管C,27-导汽管D。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
如附图1所示，所述无水酒精连续生产设备，包括进料泵1、酶解罐2、发酵罐3、精馏罐4、过热器5、吸附器6和热交换器7，它们依次连接；所述酶解罐2的底部设有蒸汽进口管A 15 ,所述酶解罐2和发酵罐3的底端分别设有搅拌器16，搅拌器16的上方还设有搅拌棒17,搅拌棒17分别设在酶解罐2和发酵罐3的中下段，酶解罐2的底部设有与发酵罐3连接的U型导管18，发酵罐3的顶部还设有加料口20，发酵罐3底部通过导管与精馏罐4的连接，精馏罐4的底部还设有蒸汽进口管B 23,所述精馏罐4的顶部设有与过热器5连通的导汽管A 22,过热器2通过导汽管B 24与吸附器6连接，吸附器6的顶部设有与热交换器7连接的导汽管D 27,热交换器7的下方设有冷凝器A 8,冷凝器A 8的底部连接有无水酒精回收罐9；所述吸附器6的底部还设有导汽管C 26，吸附器6通过与冷凝器B 10连接，冷凝器B 10的下方连接有真空缓冲罐11，真空缓冲罐11还通过导管与真空泵12连接，真空缓冲罐11的下方连接有淡酒回收罐13。
所述酶解罐2的上方还设有热回流管A 14,发酵罐3的顶部设有与精馏罐4连接的热回流管B 19。所述换热器7的顶部还设有与精馏罐4连接的热回流管C 21。所述吸附器6的顶部还设有蒸汽进口管C 25。所述酶解罐2和发酵罐3的内部还设有温度计和pH计。
使用时，开启进料泵1,用进料泵1将淀粉浆液输送至酶解罐2，从蒸汽进口管A15通入蒸汽，控制温度在55℃，然后用进料泵1将淀粉酶溶液输送至酶解罐2，控制酶解的温度为75℃、pH为6、酶解时间为80min，酶解过程中开启搅拌器16对物料进行搅拌，得酶解产物；打开酶解罐2下方的U型导管18上的阀门，将酶解产物送入发酵罐3，酶解产物排出后即可打开热回流管A 14上方的阀门，剩余的水蒸气即可用于第二批淀粉浆液的发酵，打开热回流管B19上方的阀门，酶解产物冷却过程中产生的热量排入精馏罐4，可用于粗酒精的精馏，将酶解产物冷却至30℃后，打开进料口20上方的盖子，从进料口20加入酵母，将盖子盖上，控制pH为5，开启搅拌器16对物料进行搅拌，发酵培养60h，即可得到粗酒精。打开发酵罐3底部导管上的阀门，将粗酒精输送至精馏罐4，从精馏罐4的底部通入蒸汽，控制温度为80℃，精馏罐不挥发的液体从罐底部的出液管排除，酒精蒸发后从精馏罐4顶部的导汽管A22 进入过热器5，加热至120℃，得到酒精水蒸汽，酒精水蒸汽经过导汽管B 24进入吸附器6进行吸附脱水，吸附过程中从蒸汽进口管25通入200℃的热空气，吸附器6的内部装有分子筛，水分被分子筛吸收，得到无水酒精过热蒸汽，无水酒精过热蒸汽经过热交换器7初步冷却得到无水酒精蒸汽，初步冷却过程中打开导汽管D27上方的阀门，产生的热量从导管D进入精馏塔，无水酒精蒸汽再经过冷凝器A冷却,即可得到无水酒精，无水酒精再流入无水酒精收集器9。当吸附器6水浓度接近饱和时，关闭导汽管A 23上方的阀门，停止通入酒精水蒸汽，启动真空泵12，同时打开导汽管C 26上方的阀门，抽真空控制真空度为-0.09Mpa,，抽真空时间为1min,在抽真空时，抽取的低浓度酒精蒸汽被冷凝器B 10冷凝后，得到低浓度酒精溶液再进入缓冲罐11，随后排入淡酒回收罐13，即可完成分子筛的再生。

Claims (4)

1.一种无水酒精连续生产设备，其特征在于：包括进料泵（1）、酶解罐（2）、发酵罐（3）、精馏罐（4）、过热器(5)、吸附器（6）和热交换器（7），它们依次连接；所述酶解罐（2）的底部设有蒸汽进口管A(15),所述酶解罐（2）和发酵罐（3）的底端分别设有搅拌器（16），搅拌器（16）的上方还设有搅拌棒（17）,搅拌棒（17）分别设在酶解罐（2）和发酵罐（3）的中下段，酶解罐（2）的底部设有与发酵罐（3）连接的U型导管（18），发酵罐（3）的顶部还设有加料口（20），发酵罐（3）底部通过导管与精馏罐（4）的连接，精馏罐（4）的底部还设有蒸汽进口管B(23),所述精馏罐（4）的顶部设有与过热器(5)连通的导汽管A(22),过热器（2)通过导汽管B（24）与吸附器（6）连接，吸附器(6)的顶部设有与热交换器（7）连接的导汽管D(27),热交换器（7）的下方设有冷凝器A(8),冷凝器A（8）的底部连接有无水酒精回收罐（9）；所述吸附器（6）的底部还设有导汽管C(26)，吸附器（6）通过与冷凝器B(10)连接，冷凝器B(10)的下方连接有真空缓冲罐（11），真空缓冲罐（11）还通过导管与真空泵（12）连接，真空缓冲罐（11）的下方连接有淡酒回收罐（13）。
2.根据权利要求1所述的无水酒精连续生产设备，其特征在于：所述酶解罐（2）的上方还设有热回流管A(14),发酵罐（3）的顶部设有与精馏罐（4）连接的热回流管B(19)。
3.根据权利要求1所述的无水酒精连续生产设备，其特征在于：所述换热器（7）的顶部还设有与精馏罐（4）连接的热回流管C(21)。
4.根据权利要求1所述的无水酒精连续生产设备，其特征在于：所述吸附器（6）的顶部还设有蒸汽进口管C(25)。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101648848A (zh) * 2009-09-09 2010-02-17 天津大学 燃料乙醇和食用酒精联合生产方法
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